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太陽輻射強度檢測裝置的原理

發布時間:2022-07-17 21:45:52

① 紫外線強度計的構造及其工作原理

普通硅光電池對紫外光不響應,而熒光紫外型硅光電池對紫外光部分能很好地響應,兩種光電池同時採光,通過對兩個信號的作差,就能得出所測光中紫外線信號。最後通過AD放大、MCU處理顯示輸出紫外線強度。太陽光入射在雙元探頭,在兩個光電池上產生兩路光電信號。其中一個塗有熒光物質,實現紫外熒光、光譜轉換,載有紫外信息。將這兩路信號輸入差分處理電路,便可以得出反映紫外線強度的電信號,工作原理如下:太陽光>雙元探頭>差分放大>AD采樣>MCU軟體處理>輸出顯示

② 核輻射探測器的工作原理

輻射探測器的工作原理基於粒子與物質的相互作用。當粒子通過某種物質時,這種物質就吸收其全部或部分能量而產生電離或激發作用。
如果粒子是帶電的,其電磁場與物質中原子的軌道電子直接相互作用。
如果是γ射線或X射線,則先經過一些中間過程,發生光電效應、康普頓效應或產生電子對,把部分或全部能量傳給物質的軌道電子,再產生電離或激發。
對於不帶電的中性粒子,例如中子,則是通過核反應產生帶電粒子,然後造成電離或激發。
輻射探測器就是用適當的探測介質作為與粒子作用的物質,將粒子在探測介質中產生的電離或激發,轉變為各種形式的直接或間接可為人們感官所能接受的信息。

③ 請問 核輻射檢測器 的工作原理

能夠指示、記錄和測量核輻射的材料或裝置。輻射和核輻射探測器內的物質相互作用而產生某種信息(如電、光脈沖或材料結構的變化),經放大後被記錄、分析,以確定粒子的數目、位置、能量、動量、飛行時間、速度、質量等物理量。核輻射探測器是核物理、粒子物理研究及輻射應用中不可缺少的工具和手段。按照記錄方式,核輻射探測器大體上分為計數器和徑跡室兩大類。
計數器 以電脈沖的形式記錄、分析輻射產生的某種信息。計數器的種類有氣體電離探測器、多絲室和漂移室、半導體探測器、閃爍計數器和切倫科夫計數器等。
氣體電離探測器 通過收集射線在氣體中產生的電離電荷來測量核輻射。主要類型有電離室、正比計數器和蓋革計數器。它們的結構相似,一般都是具有兩個電極的圓筒狀容器,充有某種氣體,電極間加電壓,差別是工作電壓范圍不同。電離室工作電壓較低,直接收集射線在氣體中原始產生的離子對。其輸出脈沖幅度較小,上升時間較快,可用於輻射劑量測量和能譜測量。正比計數器的工作電壓較高,能使在電場中高速運動的原始離子產生更多的離子對,在電極上收集到比原始離子對要多得多的離子對(即氣體放大作用),從而得到較高的輸出脈沖。脈沖幅度正比於入射粒子損失的能量,適於作能譜測量。蓋革計數器又稱蓋革-彌勒計數器或G-M計數器,它的工作電壓更高,出現多次電離過程,因此輸出脈沖的幅度很高,已不再正比於原始電離的離子對數,可以不經放大直接被記錄。它只能測量粒子數目而不能測量能量,完成一次脈沖計數的時間較長。
多絲室和漂移室 這是正比計數器的變型。既有計數功能,還可以分辨帶電粒子經過的區域。多絲室有許多平行的電極絲,處於正比計數器的工作狀態。每一根絲及其鄰近空間相當於一個探測器,後面與一個記錄儀器連接。因此只有當被探測的粒子進入該絲鄰近的空間,與此相關的記錄儀器才記錄一次事件。為了減少電極絲的數目,可從測量離子漂移到絲的時間來確定離子產生的部位,這就要有另一探測器給出一起始信號並大致規定了事件發生的部位,根據這種原理製成的計數裝置稱為漂移室,它具有更好的位置解析度(達50微米),但允許的計數率不如多絲室高。
半導體探測器 輻射在半導體中產生的載流子(電子和空穴),在反向偏壓電場下被收集,由產生的電脈沖信號來測量核輻射。常用硅、鍺做半導體材料,主要有三種類型:①在n型單晶上噴塗一層金膜的面壘型;②在電阻率較高的 p型矽片上擴散進一層能提供電子的雜質的擴散結型;③在p型鍺(或硅)的表面噴塗一薄層金屬鋰後並進行漂移的鋰漂移型。高純鍺探測器有較高的能量解析度,對γ輻射探測效率高,可在室溫下保存,應用廣泛。砷化鎵、碲化鎘、碘化汞等材料也有應用。
閃爍計數器 通過帶電粒子打在閃爍體上,使原子(分子)電離、激發,在退激過程中發光,經過光電器件(如光電倍增管)將光信號變成可測的電信號來測量核輻射。閃爍計數器分辨時間短、效率高,還可根據電信號的大小測定粒子的能量。閃爍體可分三大類:①無機閃爍體,常見的有用鉈(Tl)激活的碘化鈉NaI(Tl)和碘化銫CsI(Tl)晶體,它們對電子、γ輻射靈敏,發光效率高,有較好的能量解析度,但光衰減時間較長;鍺酸鉍晶體密度大,發光效率高,因而對高能電子、γ輻射探測十分有效。其他如用銀 (Ag)激活的硫化鋅ZnS(Ag)主要用來探測α粒子;玻璃閃爍體可以測量α粒子、低能X輻射,加入載體後可測量中子;氟化鋇 (BaF2)密度大,有熒光成分,既適合於能量測量,又適合於時間測量。②有機閃爍體,包括塑料、液體和晶體(如蒽、茋等),前兩種使用普遍。由於它們的光衰減時間短(2~3納秒,快塑料閃爍體可小於1納秒),常用在時間測量中。它們對帶電粒子的探測效率將近百分之百。③氣體閃爍體,包括氙、氦等惰性氣體,發光效率不高,但光衰減時間較短(<10納秒)。
切倫科夫計數器 高速帶電粒子在透明介質中的運動速度超過光在該介質中的運動速度時,則會產生切倫科夫輻射,其輻射角與粒子速度有關,因此提供了一種測量帶電粒子速度的探測器。此類探測器常和光電倍增管配合使用;可分為閾式(只記錄大於某一速度的粒子)和微分式(只選擇某一確定速度的粒子)兩種。
除上述常用的幾種計數器外,還有氣體正比閃爍室、自猝滅流光計數器,都是近期出現的氣體探測器,輸出脈沖幅度大,時間特性好。電磁量能器(或簇射計數器)及強子量能器可分別測量高能電子、γ輻射或強子(見基本粒子)的能量。穿越輻射計數器為極高能帶電粒子的鑒別提供了途徑。
徑跡室 通過記錄、分析輻射產生的徑跡圖象測量核輻射。主要種類有核乳膠、雲室和泡室、火花室和流光室、固體徑跡探測器。
核乳膠 能記錄帶電粒子單個徑跡的照相乳膠。入射粒子在乳膠中形成潛影中心,經過化學處理後記錄下粒子徑跡,可在顯微鏡下觀察。它有極佳的位置分辨本領(1微米),阻止本領大,功用連續而靈敏。
雲室和泡室 使入射粒子產生的離子集團在過飽和蒸氣中形成冷凝中心而結成液滴(雲室),在過熱液體中形成氣化中心而變成氣泡(泡室),用照相方法記錄,使帶電粒子的徑跡可見。泡室有較好的位置解析度(好的可達10微米),本身又是靶,目前常以泡室為頂點探測器配合計數器一起使用。
火花室和流光室 這些裝置都需要較高的電壓,當粒子進入裝置產生電離時,離子在強電場下運動,形成多次電離,增殖很快,多次電離過程中先產生流光,後產生火花,使帶電粒子的徑跡成為可見。流光室具有較好的時間特性。它們都具有較好的空間解析度(約 200微米)。除了可用照相記錄粒子徑跡外,還可記錄電脈沖信號,作為計數器用。
固體徑跡探測器 重帶電粒子打在諸如雲母、塑料一類材料上,沿路徑產生損傷,經過化學處理(蝕刻)後,將損傷擴大成可在顯微鏡下觀察的空洞,適於探測重核。
由許多類型的探測器、磁鐵、電子儀器、計算機等組成的輻射譜儀,可獲得多種物理信息,是近代核物理及粒子探測的發展趨勢。

④ 太陽輻射測量儀的基本原理

它用兩塊吸收率98%的錳銅窄片作接收器。一片被太陽曝曬,另一片屏蔽,並通電加熱。每片上都安置熱電偶,當二者溫差為零時,屏蔽片加熱電流的功率便是單位時間接收的太陽輻射量。
日射強度計測量半個天球內,包括直射和散射的太陽輻射能。它的接收器大多是水平放置的黑白相間或黑色圓盤形的熱電堆,並用半球形玻璃殼保護,防止外界干擾。
用於分光輻射測量的有濾光片輻射計和光譜輻射計。前者是在輻射接收器前安置濾光片,用於寬波段測量;後者是一具單色儀,測量寬約50埃的波段。1965年起,已在火箭和氣球上裝置上述儀器,以測量大氣外的太陽輻射。

⑤ 總輻射表的測量原理

1、TBQ-2L總輻射表由雙層石英玻璃罩、感應元件、遮光板、表體、乾燥劑等部分組成。
感應元件是該表的核心部分,它由快速響應的繞線電鍍式熱電堆組成。感應面塗3M無光黑漆,感應面為熱結點,當有陽光照射時溫度升高,它與另一面的冷結點形成溫差電動勢,該電動勢與太陽輻射強度成正比。
2、TBQ-2L總輻射表雙層玻璃罩是為了減少空氣對流對輻射表的影響。內罩是為了截斷外罩本身的紅外輻射而設的。
3、TBQ-2L總輻射表輸出輻射量(W/m)=測量輸出電壓信號值(μV)÷靈敏度系數(μV/W·m),每個感測器分別給出標定過的靈敏度系數。
工作原理
該表為熱電效應原理,感應元件採用繞線電鍍式多接點熱電堆,其表面塗有高吸收率的黑色塗層。熱接點在感應面上,而冷結點則位於機體內,冷熱接點產生溫差電勢。在線性范圍內,輸出信號與太陽輻照度成正比。為減小溫度的影響則配有溫度補償線路,為了防止環境對其性能的影響,則用兩層石英玻璃罩,罩是經過精密的光學冷加工磨製而成的。

⑥ 射線檢測儀的射線檢測儀的工作原理

射線檢測儀是利用X射線的穿透能力,在工業上一般用於檢測一些眼睛所看不到的物品內部傷斷,或電路的短路等。比如說檢測多層基板內部電路有無短路,X射線可心穿透基板的表面看到基板的內部電路,在X射線發生器對面有個數據接收器,自動的將接收到的輻射轉換成電信號並傳到擴張板中,並在電腦中轉換成特定的信號,通過專用的軟體將圖像在顯示器中顯示出來,這樣就可以通過肉眼觀測到基板的內部結構,而不用拿萬用表去慢慢測試。
γ射線有很強的穿透性,射線探傷就是利用γ射線得穿透性和直線性來探傷的方法。γ射線雖然不會像可見光那樣憑肉眼就能直接察知,但它可使照相底片感光,也可用特殊的接收器來接收。當γ射線穿過(照射)物質時,該物質的密度越大,射線強度減弱得越多,即射線能穿透過該物質的強度就越小。此時,若用照相底片接收,則底片的感光量就小;若用儀器來接收,獲得的信號就弱。因此,用γ射線來照射待探傷的零部件時,若其內部有氣孔、夾渣等缺陷,射線穿過有缺陷的路徑比沒有缺陷的路徑所透過的物質密度要小得多,其強度就減弱得少些,即透過的強度就大些,若用底片接收,則感光量就大些,就可以從底片上反映出缺陷垂直於射線方向的平面投影;若用其它接收器也同樣可以用儀表來反映缺陷垂直於射線方向的平面投影和射線的透過量。一般情況下,γ射線探傷是不易發現裂紋的,或者說,γ射線探傷對裂紋是不敏感的。因此,γ射線探傷對氣孔、夾渣、未焊透等體積型缺陷最敏感。即γ射線探傷適宜用於體積型缺陷探傷,而不適宜面積型缺陷探傷

⑦ 如何測定群體內的太陽輻射,以及群體結構對於其中太陽輻射的影響及測定

作物的生長、發育和產量形成同氣象條件有密切的關系:太陽輻射和植物生長:農作物光合作用和生長發育的全部能量來自太陽輻射。光對植物的作用有三個方面,即光合作用、光周期效應和向光性效應。不同波長的輻射對植物有不同的影響,按照對植物的作用,可將太陽光譜劃分為8個波段:①波長大於1.00微米的輻射,不參與光合作用,只轉化為熱能。②波長1.00~0.72微米的輻射,能促進莖伸長。③波長0.72~0.61微米的輻射,為葉綠素最強的吸收帶,有強的光合效應,很多情況下也表現強的光周期效應。④波長0.61~0.51微米的輻射,為光合作用的低效區,弱的成形作用。⑤波長0.51~0.40微米的輻射為葉綠素和黃色素的強吸收帶,光合作用的次高峰區,強的成形作用。⑥波長0.40~0.315微米的輻射,可使植株變矮,葉片變厚,多數害蟲對此波段輻射有趨光性。⑦波長0.315~0.28微米的輻射,有顯著的滅菌作用,對多數植物有害,⑧波長小於0.28微米的輻射有強滅菌作用,小於0.26微米的輻射對植物有致死作用。由於大氣臭氧層對紫外幅射的吸收作用,小於0.29微米的太陽輻射不能到達地面。

太陽光譜中決定植物光合作用的主要是0.38~0.71微米波段的可見光,稱之為光合有效輻射(Photosyn—thesis Active Radiation,縮寫pAR),光合有效輻射一般占總輻射的45~53%。環境因子和光合作用:光合作用受光強、溫度和二氧化碳濃度的影響。

① 光照度。植物葉片的光合強度隨著光照度的增加而增加,光照度超過某一臨界值以後光合強度不再增加,這一臨界值稱為光飽和點。植物凈光合作用為零時(即光合作用與呼吸作用互相抵消時)的臨界光照度稱為光補償點。在群體(或群落)條件下,由於葉片互相遮蔭,上部葉片達到光飽和時,下部葉片仍處於光不足的狀態,因此就作物群體而言,自然光強下一般不能達到光飽和狀態。

⑧ 太陽能電池組件功率測試儀的原理是什麼

原理就是利用氙燈模擬陽光照射,測試其幾點的電流和電壓。通過已經校準後的IV曲線,進行比照描點發描出其IV曲線。

⑨ 克魯克斯輻射計的工作原理

克魯克斯輻射計包括一個玻璃泡,裡面懸掛著四個葉片。玻璃泡內為高度真空。當您將光線照射到輻射計內的葉片時,它們就會旋轉起來——在明亮的太陽照射下,葉片的轉速可達每分鍾數千轉!
玻璃泡內的真空程度是輻射計能否正常工作的關鍵。如果泡內不是真空(也就是說裡面充滿了空氣),葉片會由於阻力過大而無法轉動。如果泡內接近完全真空,葉片也不會旋轉(除非葉片是以無摩擦方式固定的)。如果支持葉片的裝置之間沒有摩擦力,而玻璃泡內又為完全真空,則從葉片的銀色面彈出的光子會推動葉片轉動。但這一推力仍非常微弱。
如果玻璃泡內為高度真空而非完全真空,那麼在葉片的邊緣會發生另一種稱為熱發散的效應,這種效應使我們看到的旋轉就象是光在推動葉片的黑色面。葉片的黑色面會沿遠離光的方向運動。
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http://www.jys.e.cn/shuzihua/20071010101350.asp

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